DE19710496A1 - Verfahren zum Nachweis antigenspezifischer T-Zellen nach Anreicherung von mononukleären Zellpopulationen - Google Patents
Verfahren zum Nachweis antigenspezifischer T-Zellen nach Anreicherung von mononukleären ZellpopulationenInfo
- Publication number
- DE19710496A1 DE19710496A1 DE19710496A DE19710496A DE19710496A1 DE 19710496 A1 DE19710496 A1 DE 19710496A1 DE 19710496 A DE19710496 A DE 19710496A DE 19710496 A DE19710496 A DE 19710496A DE 19710496 A1 DE19710496 A1 DE 19710496A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cells
- antigen
- specific
- cell population
- gad
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/569—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses
- G01N33/56966—Animal cells
- G01N33/56972—White blood cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer an
antigenspezifischen T-Zellen angereicherten T-Zellpopulation,
die Verwendung dieser T-Zellpopulation in der Diagnostik und
zur Herstellung eines therapeutischen Mittels sowie einen
Testkit für ein Verfahren zum Nachweis der antigenspezifischen
Aktivierung einer T-Zellpopulation.
Das Immunsystem der Vertebraten ist ein komplexes System, in
dem eine Vielzahl von Molekülen und Zellen in feinabgestimmten
Reaktionen zusammenwirken. Seine vorrangige Aufgabe ist es,
den Organismus vor Mikroorganismen, wie Viren, Bakterien und
anderen Parasiten zu schützen. Dazu haben sich im Laufe der
Entwicklung zwei unterschiedliche Systeme herausgebildet, die
sich in kommunizierender Weise zur Sicherstellung dieser Auf
gabe ergänzen.
Man unterscheidet das Erkennungssystem der humoralen Immunant
wort, welches aus löslichen Proteinen, den Antikörpern be
steht, die in Plasmazellen hergestellt werden, und der zellu
lären Immunantwort, bei der Zellen, die fremde Strukturen an
ihren Oberflächen aufweisen, von T-Lymphozyten erkannt und aus
dem Organismus entfernt werden. Darüber hinaus stimulieren die
T-Lymphozyten die humorale Immunantwort, indem sie mit den
B-Zellen, den Vorläufern der Plasma-Zellen, wechselwirken.
Bei diesen Vorgängen muß das Immunsystem eigene Strukturen,
d. h. Zellen des eigenen Organismus von fremden Bestandteilen
und Zellen, die dem Organismus schaden könnten, unterscheiden.
Man bezeichnet die körpereigenen Strukturen auch als "Selbst"
und fremde Strukturen als "Nicht-Selbst".
Bei Störungen dieses "Selbsterkennungsmechanismus" kann es zu
Erkrankungen, wie Allergien oder Autoimmunkrankheiten kommen.
Ein Beispiel für eine Erkrankung, bei der ein Autoimmundefekt
als Ursache vermutet wird, ist der insulinabhängige Diabetes
mellitus (IDDM). Hierbei kommt es zu einer T-Lymphozytenver
mittelten Zerstörung der insulinproduzierenden beta-Zellen des
Pankreas. Man nimmt an, daß eine Autoimmunität gegen Glutamat
decarboxylase (GAD) die T-Zellantwort für andere beta-Zellan
tigene vermittelt. Das GAD-Antigen, welches in den beta-Zellen
enthalten ist, führt zu einer proliferativen T-Zellantwort mit
einem gleichzeitigen Einsetzen einer Insulitis und im folgen
den durch Zusammenwirken verschiedener Vorgänge zur Zerstörung
der beta-Zellen des Pankreas.
Diese Erkenntnisse weisen darauf hin, daß eine Anti-GAD-Immun
antwort eine kritische Rolle beim Krankheitsbild des IDDM
spielt. Der Nachweis von autoreaktiven T-Zellen, die durch das
GAD-Antigen stimuliert werden können, stellt ein Verfahren zur
Verfügung mit dessen Hilfe die Entstehung oder das Vorliegen
von IDDM diagnostiziert werden kann. Durch in vitro Stimulie
rung der Proliferation oder der Expression von Aktivierungs
markern oder der Cytokinfreisetzung von peripheren Blutlymp
hozyten mit einem oder mehreren Autoantigenen in einer Blut
probe kann dieser Nachweis durchgeführt werden.
Ein Problem bei diesem Nachweisverfahren stellt die geringe
Frequenz der autoantigenspezifischen T-Zellen im peripheren
Blut dar, die mit einer Häufigkeit von nur 1 in 105 bis 1 in
106 der gesamten T-Zellen vorliegen. Zusätzlich kann oftmals
eine Autostimulation, die als sogenannte "autologous mixed
lymphocyte reaction" bezeichnet wird, zu einem hohen Hinter
grundsignal führen, das die Nachweisempfindlichkeit und -zu
verlässigkeit entscheidend beeinträchtigt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es deshalb die
Nachteile des Standes der Technik mindestens teilweise zu
beseitigen und insbesondere die Empfindlichkeit und Zuverläs
sigkeit von T-Zellproliferationstests zu erhöhen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren zur
Herstellung einer an antigenspezifischen T-Zellen angereicher
ten Zellpopulation gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
man aus einer mononukleären Population von Zellen durch spezi
fische Abreicherungsschritte naive T-Zellen und eine Subpopu
lation von B-, T- oder/und NK-Zellen, die eine unspezifische
Aktivierung oder/und Proliferation bewirken, entfernt.
Überraschenderweise wurde festgestellt, daß durch Abreicherung
von naiven T-Zellen und einer mononukleären Subpopulation von
Lymphozyten, die eine unspezifische Aktivierung oder/und Pro
liferation von T-Zellen bewirkt und insbesondere eine Subpopu
lation von B-, T- und NK- (natürliche Killer) Zellen umfaßt,
nicht nur die Frequenz der antigenspezifischen T-Zellen er
höht, sondern auch die Autostimulationsreaktion zumindest
weitgehend verhindert werden kann.
Im Gegensatz dazu wurde gefunden, daß eine Gewinnung von anti
genspezifischen T-Zellen nicht durch gezielte "positive" An
reicherungsschritte möglich war, da hierbei stets eine ganz
erhebliche Zunahme der Autostimulation eintritt. Überraschend
und neu ist, daß lediglich die Abreicherung gemäß dem erfin
dungsgemäßen Verfahren von naiven T-Zellen und einer Subpopu
lation von B-, T- oder/und NK-Zellen zu der gewünschten anti
genspezifischen Zellpopulation führt.
Als besonders günstig erwies sich die Entfernung unerwünschter
Zellen durch die erfindungsgemäße Kombination von Abreiche
rungsschritten unter Verwendung von Bindemolekülen, z. B.
Antikörpern, die spezifisch an charakteristische Oberflächen
strukturen der unerwünschten Zellen binden können. Von großem
Vorteil ist dabei, daß unerwünschte Zellen mittels chromato
graphischer Trennverfahren entfernt werden können, wenn man
auf einem Träger immobilisierte Bindemoleküle einsetzt, an die
die erwünschten antigenspezifischen T-Zellen nicht gebunden
werden. Auf diese Weise kommen die antigenspezifischen T-Zel
len nicht in Kontakt mit damit bindefähigen Molekülen, wodurch
eine unspezifische Autostimulation verhindert wird.
Überraschend war insbesondere, daß gerade die erfindungsgemäße
Kombination einer Abreicherung von naiven T-Zellen und einer
Subpopulation von B-, T- oder/und NK-Zellen zu einem hohen
Grad der Anreicherung von antigenspezifischen T-Zellen führte,
ohne daß gleichzeitig eine nachteilige Autostimulation ein
trat.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können ge
eignete Oberflächendeterminanten der abzureichernden Zellen
bestimmt werden und geeignete dagegen gerichtete Bindemolekü
le, z. B. Antikörper verwendet werden. Als Antikörper werden
vorzugsweise monoklonale Antikörper oder Fragmente davon ein
gesetzt. Es können jedoch auch polyklonale Antiseren mit aus
reichender Spezifität verwendet werden.
Vorzugsweise verwendet man zur Entfernung der naiven T-Zellen
Antikörper gegen die Oberflächendeterminanten CD62L (Reinherz,
E. L. et al., 1982, J. Immunol. 184, 1508) oder/und CD45RA
(Morimoto C. et al., 1985, J. Immunol. 184, 1508).
Zur Entfernung einer Subpopulation von B-, T- oder/und
NK-Zellen werden vorzugsweise Antikörper gegen die Oberflächende
terminante CD39 verwendet (Kansas, G. S. et al., 1991, J.
Immunol. 146, 2235).
Das Verfahren der Erfindung kann so angepaßt werden, daß je
weils gewünschte Zellpopulationen als Ausgangsmaterial ver
wendet werden können. Ein bevorzugtes Ausgangsmaterial sind
periphere Blutlymphozyten, besonders bevorzugt sind periphere
mononukleäre Zellen, z. B. aus Blut. Durch das Verfahren wird
vorzugsweise eine Zellpopulation, die mit Memory-T-Zellen und
in vivo präaktivierten T-Zellen angereichert ist, gewonnen.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine angerei
cherte Zellpopulation, die erhältlich ist durch das oben dar
gestellte Verfahren. In einer bevorzugten Ausführungsform, ist
der Gehalt der Zellpopulation ≧ 80% an Memory-T-Zellen und in
vivo präaktivierten T-Zellen. Besonders bevorzugt ist der
Gehalt ≧ 90%.
Der Gehalt an naiven T-Zellen sowie an der störenden Subpopu
lation von B-, T-, oder/und NK-Zellen wird durch das erfin
dungsgemäße Verfahren verringert. Vorzugsweise enthält die
Zellpoppulation einen Gehalt an naiven T-Zellen von ≦ 10%.
Der Gehalt der störenden Subpopulation von B-, T- oder/und
NK-Zellen in der Zellpopulation beträgt vorzugsweise ≦ 20% des
Ausgangswerts.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung
der nach dem beschriebenen Verfahren erhältlichen Zellpopu
lation in der Diagnostik, vorzugsweise in einem Verfahren zum
Nachweis der T-Zellreaktion gegen ein spezifisches Antigen,
bei dem es sich um ein Autoantigen, Tumorantigen oder/und
Pathogen oder ein Fragment davon handeln kann. Besonders be
vorzugt ist das Antigen ein Autoantigen oder ein Fragment
davon, das zum Nachweis von Autoimmunerkrankungen oder einer
Prädisposition dafür eingesetzt werden kann. Ein Beispiel
hierfür ist der Nachweis von IDDM, der über spezifische Auto
antigene wie humane GAD (Baekkeskov S. et al., 1987, J. Clin.
Invest., 79, 926) oder IA-2 (Payton, M. A., et al., 1995, J.
Clin. Invest., 96, 1506) erfolgen kann. Am meisten bevorzugt
ist humane GAD oder ein Fragment davon, z. B. ein Teilpeptid
wie es in der deutschen Patentanmeldung Nr. P 44 01 629.8 be
schrieben ist.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung
der Zellpopulation in einem Verfahren zur Kontrolle eines
Vakzinierungserfolges, z. B. bei der Vakzinierung gegen ein
Pathogen, wie beispielsweise Tetanus.
In noch einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Ver
wendung der Zellpopulation in einem Verfahren zur Kontrolle
der Verringerung der antigenspezifischen T-Zellen. Allgemein
kann ein solches Verfahren zum Therapiemonitoring eingesetzt
werden. Insbesondere nach therapeutischen Maßnahmen, wie bei
spielsweise einer Anergieinduktion oder Depletion, z. B. durch
Antikörper vermittelte Komplementlyse, ist ein solches Kon
trollverfahren einsetzbar.
Das Antigen wird in dem Verfahren in einer geeigneten Form
eingesetzt, vorzugsweise wird es in einer hochgereinigten Form
verwendet. Das Antigen kann auch chemisch modifiziert werden,
um eine erhöhte Aufnahme in die antigenpräsentierenden Zellen
(dendritische Zellen, Makrophagen) zu erzielen. Besonders
bevorzugt wird das Antigen glykosyliert, z. B. mannosyliert,
da hierdurch eine erhöhte Aufnahme über den Mannose-Rezeptor,
der vor allem auf dendritischen Zellen exprimiert wird, ver
mittelt wird (Sallusto, F. et al., 1995, J. Exp. Med., 182,
389). Besonders bevorzugt wird das Antigen als Immunkomplex
gebunden an einen Antikörper oder an ein Antikörperfragment
verwendet, da die Antigenmenge auf diese Weise um einen Faktor
von bis zu 10 verringert werden kann bzw. das Maximum der
Aktivierung erhöht werden kann.
Der Antikörper kann jeder geeignete polyklonale oder monoklo
nale Antikörper sein. Es können aber auch Komplexe aus Antigen
und Antikörperfragmenten verwendet werden. Vorzugsweise ist
der Antikörper ein humaner Antikörper.
Alternativ zur Verwendung von vorgefertigten Immunkomplexen
können in dem beschriebenen Verfahren auch Humanseren verwen
det werden, die bereits Antikörper enthalten, welche gegen das
relevante Antigen gerichtet sind, wie z. B. Autoantikörper
positive Seren von Patienten mit Autoimmunerkrankungen oder
Seren von Personen mit Antikörpern gegen Pathogene.
Die erfindungsgemäße T-Zellpopulation kann auch zur Herstel
lung eines therapeutischen Mittels eingesetzt werden, z. B.
eines Mittels für die Gentherapie. Hierzu wird die gewünschte
T-Zellpopulation in präparativem Maßstab gewonnen und kann
dann in vitro den im Rahmen von gentherapeutischen Verfahren
üblichen Behandlungsschritten unterzogen werden.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Testkit
für ein Verfahren zum Nachweis der antigenspezifischen Reakti
vität von T-Zellen, umfassend ein Reagenz zur Entfernung von
naiven T-Zellen, ein Reagenz zur Entfernung einer Subpopula
tion von B-, T- oder/und NK-Zellen, die eine unspezifische
Aktivierung oder/und Proliferation bewirkt, und Reagenzien zur
Durchführung eines Assays zum Nachweis antigenspezifischer
T-Zellen.
Vorzugsweise enthält der Testkit als Reagenz zur Entfernung
von naiven T-Zellen Antikörper gegen CD45RA oder/und L-Selek
tin (CD62L). Zur Entfernung der Subpopulation von B-, T- oder/
und NK-Zellen , die eine unspezifische Aktivierung oder/und
Proliferation bewirken, enthält der Testkit vorzugsweise als
Reagenz Antikörper gegen CD39. Als Reagenzien für einen
T-Zellassay enthält der Testkit jeweils die entsprechenden Auto
antigene, Tumor-antigene oder/und Pathogene bzw. Fragmente
davon. Die Reagenzien liegen in einer geeigneten Form vor,
beispielsweise als Lösung, Suspension oder Lyophilisat und sie
können durch geeignete Puffer oder Lösungen rekonstituiert
werden.
Besonders bevorzugt enthält der Testkit das humane Autoantigen
GAD oder/und Fragmente davon. Am meisten bevorzugt liegt das
GAD-Antigen im Komplex mit einem Antikörper vor.
Vorzugsweise ist der Antikörper ein humaner Antikörper gegen
GAD. Beispiele für geeignete Antikörper sind die MICA3-
oder/und MICA4-Antikörper (Richter, W. et al., 1992, PNAS 89,
8467).
In noch einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Ver
fahren zum Nachweis von antigenspezifischen T-Zellen, insbe
sondere von autoantigenspezifischen humanen T-Zellen, wobei
man eine zu testende Zellpopulation mit einem Immunkomplex in
Kontakt bringt, der das betreffende Antigen gebunden an einen
dagegen gerichteten Antikörper, insbesondere an einen humanen
Antikörper umfaßt, und anschließend die antigenspezifische
Reaktivität der T-Zellpopulation bestimmt.
Zur Erläuterung der Erfindung dienen die folgenden Beispiele
und Abbildung. Abb. 1 zeigt die Stimulation der T-Zel
linie 40/2#38 (ICL 40/2#38) durch freie bzw. durch mit MICA 4
komplexierte GAD.
Zur Anreicherung aktivierter T-Zellen bzw. Memory-T-Zellen
wurden periphere mononukleäre Zellen (PBMNC) mit verschiedenen
monoklonalen Antikörpern markiert, die gegen Oberflächenanti
gene gerichtet waren, welche auf aktivierten Lymphozyten bzw.
Memory-T-Zellen exprimiert werden. Die markierten Zellen wur
den in einem zweiten Schritt mit magnetisierbaren Microbeads
markiert und über einen Magneten von den nicht markierten
Zellen abgetrennt. Die nicht zurückgehaltene Zellfraktion (Ne
gativfraktion) wurde aufgefangen. Nach dem Entfernen des Ma
gneten wurde auch die immobilisierte Fraktion durch Waschen
der Säule gesammelt (Positivfraktion). Um den Effekt der Zel
lanreicherung messen zu können, wurde ein Stimulationstest mit
Tetanustoxoid (TT) als Antigen durchgeführt.
Die folgenden Antikörper wurden evaluiert:
Die mittels Ficollseparation gewonnenen PBMNC wurden in kaltem
(4°C) Vollmedium auf eine Zellzahl von ca. 3 × 106 Z/ml ein
gestellt. Es erfolgte die Zugabe der monoklonalen Antiköper in
einer Konzentration von 5-10 µg/ml. Anschließend wurde für
ca. 30 Min. bei 4°C inkubiert. Die PBMNC wurden dann zuerst
in Medium (RPMI/10% Humanserum), dann in PBS/0,5% RSA gewa
schen. Das Zellpellet wurde dann in Puffer resuspendiert (max.
10 Zellen in 80 µl). Anschließend wurden dialysierte und ste
rilfiltrierte Microbeads (Miltenyi) zugegeben (20 µl auf 107
Zellen bzw. 80 µl Zellsuspension) und 15 Minuten bei 6 bis
12°C inkubiert. Die Zellen wurden gewaschen und anschließend
in gleichem (100 µl) Volumen Puffer wie zuvor resuspendiert.
Nun wurde die Trennsäule in den Separator gehängt (bei negati
ver Selektion mit Flow-Resistor). Die Trennsäule wurde mit 500
µl Puffer vorgespült und die gut resuspendierte Zellsuspension
auf die Säule aufgetragen und langsam durchlaufen gelassen.
Dann wurde mit 500 µl Puffer nachgespült. Beide Fraktionen
wurden zur Negativfraktion vereinigt.
Nun wurde der Flow-Resistor entfernt und die Säule zwei- bis
dreimal mit jeweils 500 µl Puffer durchgespült. Die Säule
wurde anschließend aus dem Separator genommen, auf ein steri
les 15 ml Zellkultur-Röhrchen aufgesetzt und die markierte
Zellfraktion mit 1 ml Puffer aus der Säule gedrückt. Dies
ergab die Positivfraktion.
Positiv- und Negativfraktion wurden einmal mit Vollmedium
gewaschen, in Vollmedium resuspendiert und anschließend in
96-Well Rundbodenplatten in verschiedenen Zellkonzentrationen
verteilt. Falls sehr wenige (unter 20 000 PBMNC je Well) ein
gesetzt wurden, fügte man bestrahlte sogenannte Feederzellen
zu. Dies waren PBMNC desselben Blutspenders, die mit 4000 rad
bestrahlt wurden, um die Proliferation dieser Feederzellen zu
unterbinden. Es wurden meistens Triplikate ohne Antigen (nur
mit Medium) und mit Tetanustoxoid (TT) als Stimulationsantigen
angesetzt. Anschließend wurde 5 Tage bei 37°C/7% CO2 inku
biert. Dann erfolgte ein Puls mit 3H-Thymidin für 16 Stunden.
Die Zellen wurden anschließend über einen Filter abgesaugt und
die eingebaute Radioaktivität mittels beta-Zähler direkt be
stimmt. Die Auswertung erfolgte durch Ermittlung des Stimula
tionsindex (SI), der sich wie folgt definiert: cpm (counts per
minute) in Anwesenheit von TT/cpm mit Medium.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse dieser Untersuchungen. In die
ser Versuchsreihe wurden jeweils 10 000 PBMNC aus der Positiv
fraktion (P) oder der Negativfraktion (N) zusammen mit 100 000
bestrahlten unseparierten Feederzellen in den Stimulations
tests eingesetzt.
Ergebnisse mit Positivmarkern für die Anreicherung von aktivierten bzw. Memory-T-Zellen
Ergebnisse mit Positivmarkern für die Anreicherung von aktivierten bzw. Memory-T-Zellen
Aus diesem Experiment ergeben sich die folgenden Schlußfolge
rungen: Eine Positivselektion mit gegen CD25, CD71, CD54 oder
CD80 gerichteten Antikörpern bringt eine Erhöhung des Stimula
tionsindex gegenüber unseparierten PBMNC. Eine relative Anrei
cherung der TT-reaktiven T-Zellen findet sich auch in der
positiv selektionierten Fraktion mit den monoklonalen Antikör
pern gegen CD4SR0 gegenüber der mit diesem Markern depletier
ten Zellpopulation.
Eine deutliche Verringerung der Stimulationsfähigkeit gegen
über TT findet sich in den Positivfraktionen, die über Markie
rung mit anti-HLA-DR- und anti-HLA-DQ-Antikörpern gewonnen
wurden. Ein überraschendes Ergebnis wurde bei dem Separations
experiment mit anti-CD39-Antikörpern beobachtet. Hier ergab
sich ein höherer Stimulationsindex mit der Negativfraktion im
Vergleich zur Positivfraktion. Dies war vor allem auch auf
eine deutlich erniedrigte Spontanproliferation mit der Medien
kontrolle zurückzuführen.
Aus Beispiel 1 geht zunächst hervor, daß die Positivselektion
mit anti-CD25-Antikörpern zur stärksten Erhöhung des Stimula
tionsindex im Vergleich zu den unseparierten PBMNC führte. Um
zu bestimmen, ob diese Stimulationserhöhung antigenspezifisch
ist, wurde folgender Versuch durchgeführt:
PBMNC wurden, wie unter Beispiel 1 beschrieben, mit anti-CD25- Antikörpern markiert. Die so mit monoklonalen Antikörpern be ladenen Zellen wurden nicht weiter separiert, sondern direkt in einen Proliferationsassay wie unter 1 beschrieben, einge setzt. Als Vergleich diente ein Kontrollansatz mit gleichen Zellzahlen an nicht markierten PBMNC.
PBMNC wurden, wie unter Beispiel 1 beschrieben, mit anti-CD25- Antikörpern markiert. Die so mit monoklonalen Antikörpern be ladenen Zellen wurden nicht weiter separiert, sondern direkt in einen Proliferationsassay wie unter 1 beschrieben, einge setzt. Als Vergleich diente ein Kontrollansatz mit gleichen Zellzahlen an nicht markierten PBMNC.
Tabelle 2 zeigt das Ergebnis dieses Versuchs.
Tabelle 2
Modulation der Immunreaktion durch anti IL-2 Rezeptor
Es ist zu erkennen, daß durch den monoklonalen Antikörper
gegen den IL-2 Rezeptor die in vitro Immunantwort gegen TT
positiv moduliert wird. Die Steigerung der Stimulation nach
Positivselektion der PBMNC mit dem anti-CD25-Antikörper geht
deshalb wahrscheinlich nicht auf eine Anreicherung der rele
vanten T-Zellpopulation zurück, sondern ist das Ergebnis einer
Kostimulation über den gegen den IL-2 Rezeptor gerichteten
Antikörper. Folglich konnte für eine Anreicherung der relevan
ten T-Zellsubpopulation nicht eine Positivselektion gewählt
werden, da die an Zellrezeptoren gebundenen Antikörper entwe
der eine Positivmodulation (z B. durch CD25) oder eine Nega
tivmodulation (z. B. durch HLA-DR oder HLA-DQ) der T-Zellen in
der nachfolgenden antigenspezifischen Stimulation bewirkten.
Es wurde nun versucht, durch eine Negativselektion die ge
wünschte antigenspezifische T-Zellpopulation anzureichern.
Hierzu wurden naive und unreife T-Zellen über die Marker
CD4SRA (Morimoto C. et al., 1985. J. Immunol. 184, 1508) und
CD62L (Reinherz, E. L. et al., 1982. J. Immunol. 128, 4639)
entfernt. Weiterhin wurde für die Negativselektion der bereits
in Beispiel 1 identifizierte Marker CD39 eingesetzt, der eine
mononukleäre Subpopulation von B-, T- und NK-Zellen erkennt,
die eine unspezifische Aktivierung bzw. Proliferation verur
sacht.
Für dieses Experiment wurden erstmals PBMNC von IDDM-Patienten
verwendet. Es wurde als Modellantigen weiterhin TT getestet,
aber zusätzlich auch das IDDM-relevante Antigen GAD.
Die über Ficollseparation isolierten PBMNC wurden wie unter
Beispiel 1 beschrieben mit anti-CD39-Antikörpern allein oder
mit den Antikörper-Mischungen gegen CD39/CD62L bzw.
CD39/CD45RA markiert. Die weitere Behandlung der Zellen ver
lief wie unter Beispiel 1 für die Negativseparation beschrie
ben.
Tabelle 3 zeigt das Ergebnis dieser Versuchsreihe.
Die Entfernung der CD39-Subpopulation alleine bewirkte in
allen Fällen eine starke Abnahme der Proliferation mit der
Medienkontrolle, bei den Patienten 27 und 31 aber auch in
Anwesenheit des Antigens TT. Mit GAD war weder mit unseparier
ten PBL noch mit anti-CD39-Antikörpern depletierten Zellen
eine Proliferation zu beobachten. Wurde zusätzlich mit anti-
CD62L-Antikörpern depletiert, so war bei den Patienten 27 und
31 ein deutlicher Anstieg des Stimulationsindex gegenüber den
beiden Antigenen GAD und TT zu beobachten. Als ideale Kombina
tion für eine Steigerung des Stimulationsindex insbesondere
gegen das Autoantigen GAD erwies sich die Kombination der
anti-CD39-/anti-CD45RA-Antikörper. Es konnte eine hochsignifi
kante Steigerung der in vitro Stimulation mit GAD und mit TT
beobachtet werden.
Somit wird mit der Kombination der anti-CD39-/anti-CD45RA-
Antikörpern die relevante PBMNC-Population optimal angerei
chert. Eine mögliche Markerkombination bildet jedoch auch das
Antikörperpaar anti-CD39-/anti-CD62L-Antikörper.
In einer weiteren Versuchsreihe wurde die Frage geklärt, ob
die Depletion der CD39- und CD4SRA-Subpopulation nicht den
unerwünschten Effekt hat, daß auch bei Normalpersonen eine
Steigerung der in vitro Proliferation gegen das Diabetes-rele
vante Autoantigen GAD erfolgt. Zu diesem Zweck wurde eine
Serie von PBMNC verglichen. Da die Reaktionsfähigkeit von
T-Zellen auf bestimmte Antigene stark vom HLA-Typus der PBMNC-Spender
abhängt, wurden nur solche Kontrollpersonen verwendet,
die ebenfalls die für Typ I Diabetiker charakteristischen
HLA-Klasse II Suszeptibilitätsantigene experimentierten. Die Ein
zelergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Aus dieser Versuchsserie ergibt sich Folgendes:
- 1. Nach Depletion von CD39- und CD4SRA-Subpopulationen steigt bei der überwiegenden Mehrheit der Kontrollperso nen der Stimulationsindex gegenüber TT deutlich an. Dage gen sinkt bei der überwiegenden Mehrheit der Kontroll personen der SI gegenüber dem Autoantigen GAD.
- 2. Im Gegensatz dazu wird bei den untersuchten IDDM-Patien ten nach Zelldepletion eine deutliche Steigerung des SI gegen GAD beobachtet.
- 3. Durch die Erniedrigung des SI gegenüber GAD bei der Kon trollgruppe und gleichzeitiger Erhöhung des SI bei den Patienten resultiert ein hochsignifikanter Unterschied in der GAD-Reaktivität dieser beiden Vergleichsgruppen. Somit bietet sich diese Methode als verbessertes Nach weissystem zur Diagnose der T-Zell vermittelten Reaktivi tät gegen das Autoantigen GAD an.
Zellseparation mit PBMNC von Kontrollpersonen (KP) und Patienten (Pat.) im Vergleich
Zellseparation mit PBMNC von Kontrollpersonen (KP) und Patienten (Pat.) im Vergleich
GAD-spezifische T-Zell-Linien können durch PBMNC von partiell
HLA-identischen Spendern stimuliert werden, wenn diese PBMNC
mit 10 µg/ml GAD gepulst worden sind. Durch Komplexierung der
GAD durch GAD-spezifische humane monoklonale inselzellspezi
fische Antikörper (MICA) sollte die Immunogenität der GAD
verstärkt werden. Es wurde erwartet, daß komplexierte GAD
bereits in Konzentrationen unter 10 µg/ml stimulatorisch
wirkt.
Es wurde die Proliferation der T-Zell-Linie 40/2#38 (TCL
40/2#38) in Anwesendheit verschiedener Konzentrationen an
freier bzw. komplexierter GAD miteinander verglichen. Zur
Komplexierung wurde der GAD-spezifische Antikörper MICA 4
verwendet (zur Nomenklatur und Charakteristik der Antikörper
siehe Richter et al., 1992, PNAS, 89, 8467 sowie Offenle
gungsschrift DE 41 29 849 A1). Dieser erkennt ein Konforma
tionsepitop in der Mitte der GAD-Sequenz (Aminosäuren 309-
440). Die GAD-Konzentration wurde zwischen 0,1 und 6,3 µg/ml
variiert. Zur Komplexierung wurde jeweils MICA 4 in achtfachem
molaren Überschuß zugegeben. Dieses Verhältnis hatte in Vor
versuchen zu einer optimalen Steigerung der Stimulation ge
führt. Anstatt MICA 4 können auch andere, der unter Richter et
al., (1992), PNAS, 89, 8467 beschriebenen inselzellspezifi
schen humanen monoklonalen Antikörper verwendet werden, z. B.
MICA 3.
Es wurde eine Mischung aus 12,5 µg/ml GAD und 118 µg/ml MICA 4
in RPMI/10% HS hergestellt. In dieser Mischung lag ein acht
facher molarer Überschuß an MICA gegenüber GAD vor. Als Ver
gleichsansatz diente eine GAD-Verdünnung ohne Antikörper (CGAD
ebenfalls 12,5 µg/ml). Die beiden Ansätze wurden 2 Stunden bei
37°C, 7% CO2 inkubiert und anschließend seriell verdünnt.
Von jeder Verdünnungsstufe wurden Duplikate angesetzt, für die
50 µl freie bzw. komplexierte GAD mit 50 µl PBMNC-Suspension
(2 × 106 Z/ml) in den Wells einer 96-Well-Rundbodenplatte ver
einigt wurden. Die GAD wurde dabei um den Faktor zwei ver
dünnt. Es resultierte eine PBMNC-Konzentration von 100 000
Zellen/Well. Nach einem dreistündigen Antigenpuls bei 37°C,
7% CO2 wurden die Zellen einer Strahlung von 40 Gy ausgesetzt.
Pro Well wurden schließlich 50 µl T-Zell-Suspension (1,6 × 105
Z/ml) zugegeben, was in einer T-Zell-Konzentration von 8000
Zellen/Well resultierte.
Die Zellen wurden nach 48-stündiger Inkubation bei 37°C, 7%
CO2 mit 1 µCi [3H]-Thymidin pro Well gepulst und nach weiteren
16 Stunden Inkubation über einen Filter abgesaugt. Die einge
baute Radioaktivität wurde mittels beta-Zähler direkt be
stimmt. Sie wird als Maß für die Stimulation verwendet.
Die für freie bzw. komplexierte GAD ermittelten Titrations
kurven sind in Abb. 1 dargestellt. Während freie GAD in
einer Konzentration von 0,4 µg/ml nicht stimulierend wirkt,
kann in Gegenwart von 0,4 µg/ml komplexierter GAD schon eine
beträchtliche Stimulation beobachtet werden. Auch bei den
höheren getesteten GAD-Konzentrationen bewirkt die komple
xierte GAD eine deutlich stärkere Stimulation als die freie
GAD.
Um eine Stimulation der Stärke zu erreichen, die in Gegenwart
von 6,3 oder 3,1 µg/ml freier GAD erreicht wird, reicht eine
jeweils zehnmal geringere Konzentration an komplexierter GAD
aus.
Durch Komplexierung mit MICA 4 wird also die zur Stimulation
benötigte GAD-Konzentration verringert. Bei einer gegebenen
Konzentration bewirkt komplexierte GAD eine stärkere Stimula
tion als freie GAD.
Claims (24)
1. Verfahren zur Herstellung einer an antigenspezifischen
T-Zellen angereicherten Zellpopulation,
dadurch gekennzeichnet,
daß man aus einer mononukleären Population von Zellen
durch spezifische Abreicherungsschritte
- a) naive T-Zellen und
- b) eine Subpopulation von B-, T- oder/ und NK-Zellen, die eine unspezifische Aktivierung oder/und Prolife ration bewirken, entfernt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß man zur Entfernung der naiven T-Zellen Antikörper
gegen CD4SRA oder/und CD62L verwendet.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß man zur Entfernung der Subpopulation von B-, T-
oder/und NK-Zellen Antikörper gegen CD39 verwendet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Zellpopulation herstellt, die an Memory-T-Zellen
und in vivo präaktivierten T-Zellen angereichert
ist.
5. Angereicherte Zellpopulation erhältlich durch das Ver
fahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.
6. Zellpopulation nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen Gehalt ≧ 80% an Memory-T-Zellen und in
vivo präaktivierten T-Zellen enthält.
7. Zellpopulation nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen Gehalt ≦ 10% an naiven T-Zellen enthält.
8. Verwendung der Zellpopulation gemäß einem der Ansprüche 5
bis 7 in der Diagnostik.
9. Verwendung nach Anspruch 8 in einem Verfahren zum Nach
weis der T-Zellreaktion gegen ein spezifisches Antigen.
10. Verwendung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das spezifische Antigen ein Autoantigen, Tumorantigen
oder/und Pathogen ist.
11. Verwendung nach Anspruch 9 zum Nachweis von Diabetes,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Antigen ein Autoantigen ist, welches humane GAD
oder Fragmente davon umfaßt.
12. Verwendung der Zellpopulation gemäß einem der Ansprüche 5
bis 7 in einem Verfahren zur Kontrolle eines Vakzinie
rungserfolges.
13. Verwendung der Zellpopulation gemäß einem der Ansprüche 5
bis 7 in einem Verfahren zur Kontrolle der Verringerung
der antigenspezifischen T-Zellen.
14. Verwendung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Antigen ein Tetanustoxoid ist.
15. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß man das Antigen als Immunkomplex gebunden an einen
Antikörper einsetzt.
16. Verwendung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antikörper ein humaner Antikörper ist.
17. Verwendung der Zellpopulation gemäß einem der Ansprüche 5
bis 7 zur Herstellung eines therapeutischen Mittels.
18. Testkit für ein Verfahren zum Nachweis der antigenspezi
fischen Reaktivität von T-Zellen, umfassend
- a) ein Reagenz zur Entfernung von naiven T-Zellen,
- b) ein Reagenz zur Entfernung einer Subpopulation von B-, T- oder/und NK-Zellen, die eine unspezifische Aktivierung oder/und Proliferation bewirkt, und
- c) Reagenzien zur Durchführung eines Assays zum Nach weis antigenspezifischer T-Zellen.
19. Testkit nach Anspruch 18
dadurch gekennzeichnet,
daß das Reagenz zur Entfernung von naiven T-Zellen Anti
körper gegen CD4SRA oder/und CD62L umfaßt.
20. Testkit nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Reagenz zur Entfernung einer Subpopulation von
B-, T- oder/und NK-Zellen Antikörper gegen CD39 umfaßt.
21. Testkit nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß er Autoantigene, Tumorantigene, oder/und Pathogene
umfaßt.
22. Testkit nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß er humane GAD oder/und Fragmente davon umfaßt.
23. Testkit nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß das GAD-Antigen im Komplex mit einem Antikörper vor
liegt.
24. Testkit nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antikörper ein humaner Antikörper gegen GAD ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19710496A DE19710496A1 (de) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | Verfahren zum Nachweis antigenspezifischer T-Zellen nach Anreicherung von mononukleären Zellpopulationen |
PCT/EP1998/001479 WO1998040745A1 (de) | 1997-03-13 | 1998-03-13 | Verfahren zum nachweis antigenspezifischer t-zellen |
EP98916946A EP0972199A1 (de) | 1997-03-13 | 1998-03-13 | Verfahren zum nachweis antigenspezifischer t-zellen |
JP53923898A JP2002500627A (ja) | 1997-03-13 | 1998-03-13 | 単核細胞集団の濃縮後の抗原特異的t細胞の検出方法 |
AU70351/98A AU7035198A (en) | 1997-03-13 | 1998-03-13 | Method of detecting antigen-specific t-cells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19710496A DE19710496A1 (de) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | Verfahren zum Nachweis antigenspezifischer T-Zellen nach Anreicherung von mononukleären Zellpopulationen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19710496A1 true DE19710496A1 (de) | 1998-09-17 |
Family
ID=7823304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19710496A Withdrawn DE19710496A1 (de) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | Verfahren zum Nachweis antigenspezifischer T-Zellen nach Anreicherung von mononukleären Zellpopulationen |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0972199A1 (de) |
JP (1) | JP2002500627A (de) |
AU (1) | AU7035198A (de) |
DE (1) | DE19710496A1 (de) |
WO (1) | WO1998040745A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000073794A2 (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-07 | Stemcell Technologies Inc. | Method for separating cells using immunorosettes |
EP1146119A1 (de) * | 2000-04-12 | 2001-10-17 | Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale (Inserm) | Verfahren zur Gewinnung von T-Lymphozyten und zur Identifizierung von unbekannten Epitopen |
EP1146120A1 (de) * | 2000-04-12 | 2001-10-17 | Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale (Inserm) | Verfahren zur Gewinnung von T-Lymphozyten und zur Identifizierung von unbekannten Epitopen |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0547166A1 (de) * | 1990-09-06 | 1993-06-23 | Immulogic Pharmaceutical Corporation | Pathogenspezifische therapie durch zytotoxische t-lymphozyten |
JPH10500492A (ja) * | 1995-03-15 | 1998-01-13 | ミルテニー バイオテク インク | 高勾配磁気細胞選別による造血樹状細胞の単離 |
US5877299A (en) * | 1995-06-16 | 1999-03-02 | Stemcell Technologies Inc. | Methods for preparing enriched human hematopoietic cell preparations |
EP0877941B1 (de) * | 1995-11-13 | 2003-02-26 | Biotransplant, Inc | Verfahren zur bulk-anreicherung von einer zellpopulation oder zellsubpopulation |
ES2277358T3 (es) * | 1996-09-06 | 2007-07-01 | Ortho-Mcneil Pharmaceutical, Inc. | Purificacion de celulas t especificas de antigeno. |
-
1997
- 1997-03-13 DE DE19710496A patent/DE19710496A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-03-13 JP JP53923898A patent/JP2002500627A/ja active Pending
- 1998-03-13 WO PCT/EP1998/001479 patent/WO1998040745A1/de not_active Application Discontinuation
- 1998-03-13 EP EP98916946A patent/EP0972199A1/de not_active Withdrawn
- 1998-03-13 AU AU70351/98A patent/AU7035198A/en not_active Abandoned
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000073794A2 (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-07 | Stemcell Technologies Inc. | Method for separating cells using immunorosettes |
WO2000073794A3 (en) * | 1999-05-28 | 2001-08-30 | Stemcell Technologies Inc | Method for separating cells using immunorosettes |
US6872567B2 (en) | 1999-05-28 | 2005-03-29 | Stemcell Technologies Inc. | Method for separating cells using immunorosettes |
EP1146119A1 (de) * | 2000-04-12 | 2001-10-17 | Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale (Inserm) | Verfahren zur Gewinnung von T-Lymphozyten und zur Identifizierung von unbekannten Epitopen |
EP1146120A1 (de) * | 2000-04-12 | 2001-10-17 | Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale (Inserm) | Verfahren zur Gewinnung von T-Lymphozyten und zur Identifizierung von unbekannten Epitopen |
WO2001077302A1 (en) * | 2000-04-12 | 2001-10-18 | Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale | Method for obtaining specific t-lymphocytes, and for identifying unknown epitopes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002500627A (ja) | 2002-01-08 |
WO1998040745A1 (de) | 1998-09-17 |
EP0972199A1 (de) | 2000-01-19 |
AU7035198A (en) | 1998-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69433518T2 (de) | Nukleinsäure, die für einen tumor abstossungsantigenvorläufer kodiert | |
DE60037362T2 (de) | Rückwärtsbestimmung von ABO-Blutgruppen | |
Reinherz et al. | Con A-inducible suppression of MLC: evidence for mediation by the TH2+ T cell subset in man | |
DE102004026135A1 (de) | An MHC-Moleküle bindende Tumor-assoziierte Peptide | |
EP0665289A2 (de) | Autoimmunreaktion hervorrufende GAD65 Peptide | |
DE69637391T2 (de) | Modifizierte myelin proteinmoleküle | |
Ellison et al. | Gamma delta T cells in the pathobiology of murine acute graft-versus-host disease. Evidence that gamma delta T cells mediate natural killer-like cytotoxicity in the host and that elimination of these cells from donors significantly reduces mortality. | |
WO2004027428A1 (de) | Verfahren zum nachweis und zur isolierung von t-lymphozyten, die ein definiertes antigen erkennen | |
DE19710496A1 (de) | Verfahren zum Nachweis antigenspezifischer T-Zellen nach Anreicherung von mononukleären Zellpopulationen | |
DE60319350T2 (de) | Gemeinsame epitope von antigenen aus einer multigen-familie | |
EP0637964B1 (de) | Medikamente zur tumortherapie mit kontrolliertem und reguliertem immunsystem sowie verwendung der einzelsubstanzen zur kombinierten therapie | |
US4801533A (en) | Method of using alpha-1 acid glycoprotein on T-cells as a marker for alzheimer's disease | |
Kinugawa et al. | Activation of human CD4+ CD45RA+ T cells by chrysotile asbestos in vitro | |
Charley et al. | Mechanism of anti-asialo GM1 prevention of graft-vs-host disease: identification of allo-antigen activated T cells | |
EP1320757A1 (de) | Verfahren zur diagnose der laktose-intoleranz und diagnosekit zur durchführung des verfahrens | |
DE60211714T2 (de) | Isolierung membrangebundener ligandenspezifischer komplexe | |
DE19530273C1 (de) | Antikörper 105A5 | |
WO2003025568A9 (de) | Identifizierung von antigenen durch xenogene, allogene oder autologe antikörper-vermittelte präzipitation | |
DE19526561A1 (de) | In-vivo-Diabetes-Test | |
EP1179179A1 (de) | Verwendung eines antikörpers zur detektion von basophilen und/oder mastzellen | |
Rangdaeng et al. | Studies of human leprosy lesions in situ using suction-induced blisters. I. Cellular components of new, uncomplicated lesions | |
US4876193A (en) | Determination of suppressor functional reserve | |
DE19925405C2 (de) | Verfahren zum Nachweis von spezifisch antigenreaktiven Lymphozyten sowie ein Nachweis-Kit zur Durchführung dieses Verfahrens | |
DE19530272C1 (de) | Antikörper 103 B2 | |
Matsiota-Bernard et al. | T cell activation by autoantigens in multiple sclerosis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ROCHE DIAGNOSTICS GMBH, 68305 MANNHEIM, DE |
|
8141 | Disposal/no request for examination |